Лаки представляют собой прочные тонкие пленки толщиной в десятые и сотые доли миллиметра, с гладкой поверхностью. Лаки образуются на деталях двигателя, нагревающихся до температуры около 250° С. Обычно лаковыми отложениями покрываются наружные и внутренние стенки поршня, поршневые кольца и верхние головки шатунов. Лаковые отложения вызывают пригорание поршневых колец. В основном в состав лаков входят: углерод (до 85%), водород и кислород. Большинство лаковых отложений трудно смыть растворителями, и поэтому их удаляют механическим путем или нагреванием деталей до 500—600° С.
Интенсивность лакообразования зависит как от качества масла, так и от теплового режима двигателя и технического состояния его поршневой группы. При более жестком тепловом режиме и большом количестве газов, прорывающихся в картер (вследствие изношенности поршневой группы), лакообразование увеличивается.
Однако в основном интенсивность лакообразования определяется термоокислительной стабильностью, моющими свойствами, вязкостью и фракционным составом масла. Следует отметить, что маловязкие масла быстрее образуют лак, но в меньших количествах, чем более вязкие.
Нагар представляет собой твердую углеродистую массу с шероховатой поверхностью, которая образуется в камере сгорания, где температура превышает 2000° С. Нагар отлагается на стенках камеры сгорания, днище поршня, стенках верхнего пояска поршня (205—425°С), свечах зажигания, форсунках (350—850°С) и клапанах (425—815° С); в зависимости от состава он может иметь плотную, рыхлую или пластинчатую структуру.
Состав нагара зависит от состава и свойств сгорающих топлива и масла, а также загрязненности воздуха. Так, при работе на этилированном бензине примерно 50% нагара составляют соединения свинца. Основными элементами, образующими нагар при работе на неэтилированном бензине, являются углерод (до 75%), кислород (до 20%) и водород (до 5%).
Качество и расход масла влияют на скорость образования нагара только до получения определенной равновесной толщины его, лосле которой при данном температурном режиме нагарообразованне прекращается. Равновесная толщина нагара наступает примерно через 10—15 тыс. км пробега.
Поведение масла при повышенной температуре в двигателях применительно к поршневой группе оценивается двумя показателями: термоокислительной стабильностью и моющими (диспергирующими) свойствами.
Термоокислительная стабильность характеризует скорость образования продуктов окисления, из которых в дальнейшем получаются лаки. Этот показатель определяют путем окисления образца масла в тонком слое при 250° С по методу Папок.
Для количественной оценки лакообразования используют эталонную цветную шкалу, с которой сравнивают цвет боковой поверхности поршня двигателя после двухчасового испытания. Чтобы уменьшить лакообразование и пригорание колец, к автомобильным и дизельным маслам добавляют моющие присадки.
Моющие свойства, т. е. способность масла предотвращать сцепление частиц продуктов, получающихся в процессе окисления, как между собой, так и с металлическими поверхностями, определяют по методу ПЗВ на специальной одноцилиндровой установке.
Ассортимент автотракторных и автомобильных масел приведен в табл. 4.
ТАБЛИЦА 4. Ассортимент автотракторных и автомобильных масел
Показатели | Масло | ||||||||
из малосерннстых нефтей (ГОСТ 1862—63) | из сернистых нефтей селективной очистки (ГОСТ 10 541—63) | ||||||||
АСп-6 | АСп-10 | АКЗп-6 | АКЗп-10 | АКп-10 | АК-15 | АС-6 | АС-8 | АС-10 | |
Вязкость, сст |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V100, не менее | 6 | 10 | 6 | 10 | 10 | 15 | 6 | 8 | 10 |
V 0, не более | 1600 | — | 600 | 1000 | — | — | 1000 | 1200 | 2000 |
Индекс вязкости, не менее | 60 | 60 | 100 | 120 | — | — | 85 | 85 | 85 |
Температура, °С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
застывания, не выше | -35 | -25 | -40 | -40 | -25 | -5 | -30 | -25 | -15 |
вспышки, не ниже | 175 | 190 | 160 | 160 | 190 | 225 | 190 | 200 | 200 |
Моющие свойства по ПЗВ, баллы | 0,5- 1,5 | 0,5- 1,5 | — | — | 0,5- 1,5 | — | 1,0 | 0,5- 1,0 | 1,0 |
Коррозия, г/м2 | 15-28 | 15-28 | 20 | 20 | 15-28 | — | 8 | 5-8 | 8 |
Содержание механических примесей, %, не более | 0,03 | 0,03 | 0,03 | 0,03 | 0,03 | — | 0,012 | 0,012 | 0,012 |